快速脱水与复水过程中2种藓类植物的活性氧代谢与脂质过氧化特征

以来自不同水分生境的金发藓和湿地匐灯藓为材料,对二者在脱水与复水胁迫条件下的活性氧代谢、脂质过氧化损伤程度及其抗氧化系统应答的差异进行比较研究。结果显示:在脱水与复水过程中,(1)硅胶快速脱水更接近阳光直射条件下藓类植物的水分丧失。(2)随着含水量的变化,湿地匐灯藓虽然能够在复水后迅速修复细胞的完整性,但变化剧烈;金发藓则能够始终维持较低的膜透性。(3)2种藓类植物的丙二醛(MDA)含量变化均呈先升后降趋势,但金发藓的MDA含量明显低于湿地匐灯藓。(4)2种藓类植物的超氧阴离子自由基(O2.-)产生速率和过氧化氢含量(H2O2)的变化均与MDA含量变化相似,且金发藓活性氧水平明显高于湿地匐灯藓。(5)2种藓类植物的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性受活性氧诱导亦呈先升后降的趋势,但金发藓抗氧化酶对活性氧迸发的应答更快,活性更强。(6)2种藓类植物的抗坏血酸(AsA)含量呈先降后升态势,但金发藓的含量低于湿地匐灯藓。研究表明,来自不同生境的2种藓类植物对脱水胁迫所致的氧化胁迫均具有很强的适应能力,尤其是复水过程中的修复能力,但不同藓类可能通过不同途径和机制来适应脱水所致的氧化胁迫;来自易发生水分亏缺生境的金发藓可能因具有更强抗氧化能力,从而获得比来自水分充沛生境的湿地匐灯藓更高的脱水耐性。     

香蒲对锑矿渣中Sb和As的富集特征

对贵州某锑矿尾矿库进行野外调查、采样,测试该尾矿库矿渣以及生长在渣场内的香蒲(根、茎、叶)中锑与砷的含量。结果表明:渣中锑和砷平均含量分别为3216.49和27.12 mg·kg-1,香蒲根部锑和砷平均含量分别为617.64和19.87 mg·kg-1,叶中锑和砷含量平均值为183.63和0.41 mg·kg-1,茎中锑平均含量为97.63 mg·kg-1。分析表明,香蒲叶中的Sb含量与茎中Sb含量、渣中As含量与渣中Sb含量具有显著相关性,其余各变量之间相关性均不明显。另外,香蒲对矿渣中锑和砷有较强的耐受性,经估算,香蒲对Sb的年转移量为1278 mg·m-2(地上部分为342.71 mg·m-2,地下部分为935.29 mg·m-2);香蒲对As年转移量为31.46 mg·m-2(地上部分为0.75 mg·m-2,地下部分为30.71mg·m-2)。因此,香蒲可作为Sb矿区,特别是尾矿库Sb和As复合污染区生态修复的目标植物之一。     

外源褪黑素对不同价态砷胁迫下水稻种子萌发和生理指标的影响

研究了外源褪黑素对不同价态砷胁迫下水稻种子萌发的影响,结果表明,外源褪黑素能缓解As~(3+)和As~(5+)胁迫下水稻种子萌发的不利影响。添加50和100μmol·L~(-1)褪黑素后,砷胁迫下水稻种子的发芽率、发芽势、根芽长及根芽鲜重均得到提高。同时,添加褪黑素也可以显著提高As~(3+)和As~(5+)胁迫下水稻幼芽中CAT、POD和SOD活性,降低MDA含量和O_2~(-·)产生速率。当As~(3+)浓度为50μmol·L~(-1)时,添加100μmol·L~(-1)褪黑素导致水稻幼芽中CAT、POD和SOD活性分别比对照处理提高54.2%、100.1%和43.1%,MDA含量和O_2~(-·)产生速率分别降低44.1%和55.6%;而在相同浓度的As~(5+)胁迫时,100μmol·L~(-1)褪黑素处理使CAT、POD和SOD活性分别提高62.1%、49.6%和47.3%,MDA含量和O_2~(-·)产生速率分别降低33.1%和34.8%。证实褪黑素可提高水稻总代谢水平和抗氧化系统酶活性,提高水稻对As~(3+)和As~(5+)毒害的耐受性。     

加拿大一枝黄花提取物的抗氧化活性研究

为进一步开发和利用加拿大一枝黄花(Solidago canadensis),该研究采用氯化铝显色法和福林酚法测定加拿大一枝黄花乙醇提取物及其不同极性萃取物中的总黄酮和总酚的含量;以抗坏血酸(Vitamin C,Vc)和二丁基羟基甲苯(BHT)为阳性对照,应用2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)、1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH)自由基清除体系、铁离子还原能力(FRAP)法和抗氧化能力指数(ORAC)法研究其体外抗氧化活性。结果表明:乙酸乙酯萃取物中的总黄酮(202.45 mg·g~(-1))和总酚(485.94 mg·g~(-1))含量最高,且其抗氧化活性最强,并强于阳性对照Vc(P0.05)。因而,加拿大一枝黄花乙酸乙酯萃取物将有可能成为一种潜在的天然高效抗氧化剂,具有广泛的应用前景。     

UV－B辐射增强对长白山五种藓类植物生长的影响

对生长在中国长白山的5种藓类植物——垂枝藓、拟垂枝藓、塔藓、星塔藓和高山金发藓分别以辐射强度为0.2(自然光照,对照)、3.0(紫外线中等辐射强度)和6.0kJ.m-2.d-1(高剂量辐射强度)的UV-B照射40d后,测定其株高、生物量及叶绿素含量.结果表明:中等和高强度的UV-B辐射使拟垂枝藓和塔藓的株高、生物量和叶绿素含量分别下降了32.3%、62.4%、81.3%和21.4%、59.4%、62.8%,其相对生长速率均为负值;高剂量UV-B辐射处理下垂枝藓的生物量稍有上升,而高山金发藓地下部分的生物量增加1倍,但叶绿素含量变化不明显.高山金发藓和垂枝藓抵抗UV-B辐射的能力较强,拟垂枝藓和塔藓对UV-B辐射较敏感.     

砷胁迫下不同砷富集能力植物内源生长素与抗氧化酶的关系

采用室内土培法,研究了砷胁迫(0,50,100和200 mg/kg)对凤尾蕨属中砷超富集植物大叶井口边草(Pteris cretica var.nervosa)和非砷超富集植物剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis)生物量、株高、叶片内源3-吲哚乙酸(IAA)含量、IAA氧化酶(IAAO)活性、砷含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT)活性以及细胞膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量的影响,并用逐步回归法分析了IAA含量与砷含量、抗氧化酶活性、MDA含量之间的关系。此外,研究了100 mg/kg砷处理下IAA、IAAO、3种抗氧化酶和MDA的时间动态。结果表明,与对照(不加砷)相比,加砷处理下大叶井口边草的株高和生物量未出现显著变化,但剑叶凤尾蕨在中、高浓度砷胁迫下则显著降低;中、高浓度砷胁迫均使2种植物叶片含砷量、IAA含量显著增加和IAAO活性显著下降,但这种改变在大叶井口边草中更为显著;加砷处理使大叶井口边草叶片3种抗氧化酶活性维持或增加,剑叶凤尾蕨中SOD和CAT活性虽能维持,但POD活性则显著下降,说明砷胁迫下大叶井口边草具有更强的抗氧化能力。逐步回归分析结果显示,2种植物叶片IAA含量均与砷含量成显著正相关,但在大叶井口边草中,IAA含量还与CAT活性成显著负相关。时间动态研究表明,第13天,大叶井口边草具有最高的IAA含量、最低的IAAO活性以及最低的CAT活性,而剑叶凤尾蕨中的变化规律则不明显。因此,叶片保持较高的IAA含量、较低的IAAO和CAT活性有助于大叶井口边草超量富集砷。     

土壤砷污染对蔬菜砷含量及食用安全性的影响

对湖南郴州砷污染区的土壤和蔬菜砷含量进行了研究 ,结果表明该地区土壤含砷量为 19.5～ 2 37.2 mg/ kg、平均为 6 3.9mg/ kg、中值为 4 7.8mg/ kg,比全国平均土壤含砷量 (9.2 m g/ kg)高 2～ 2 5倍 ;蔬菜可食部分砷含量范围为 0 .0 4～ 2 .6 4 m g/ kg、平均为 0 .74 mg/ kg、中值为 0 .5 4 mg/ kg,5 4 %的蔬菜可食部分含砷量超过了《蔬菜卫生标准》规定的最大允许量 (MPC≥ 0 .5mg/ kg) ;菠菜 ,茼蒿和生菜可食部分超标比较严重 ,最大砷含量超出 MPC 5倍左右。     

Eco-physiological responses of Polytrichum commune to soil contamination by polychlorinated biphenyls

 通过微体繁殖技术在多氯联苯(PCBs)污染土壤基质上进行大金发藓(Polytrichum commune)的室内培养, 研究了不同浓度(5、10和20 mg·kg^–1)低氯PCBs (Aroclor 1242)和高氯PCBs (Aroclor 1254)对大金发藓生理生态指标的影响。经6个月的培养, 大金发藓的密度和盖度分别达93%和50株·cm^–2以上, PCBs处理组与对照组相比无显著差异, 表明PCBs对大金发藓茎叶碎片再生成新植株体的能力没有产生不利影响。大金发藓鲜质量和株高随低氯PCBs (Aroclor 1242)浓度增加而增加、随高氯PCBs (Aroclor 1254)浓度增加而减小, 但均高于对照, 表明PCBs处理对大金发藓的生长具有一定的促进作用。PCBs处理组大金发藓叶绿素a、b以及叶绿素a + b含量较对照组有所增加, 叶绿素a/b值与对照组相比基本没有变化。PCBs处理组大金发藓膜脂过氧化产物丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性与对照组相比无显著差异, 谷胱甘肽含量较对照组显著增加, 表明谷胱甘肽在大金发藓体内活性氧清除过程中起重要作用。总体来看, 大金发藓能在所设浓度的PCBs范围内正常生长, 对PCBs有较强的耐性。     

大金发藓对土壤多氯联苯污染的生理生态响应

通过微体繁殖技术在多氯联苯(PCBs)污染土壤基质上进行大金发藓(Polytrichum commune)的室内培养, 研究了不同浓度(5、10和20 mg·kg^-1)低氯PCBs (Aroclor 1242)和高氯PCBs Aroclor 1254)对大金发藓生理生态指标的影响。经6个月的培养, 大金发藓的密度和盖度分别达93%和50株·cm^-2以上, PCBs处理组与对照组相比无显著差异, 表明PCBs对大金发藓茎叶碎片再生成新植株体的能力没有产生不利影响。大金发藓鲜质量和株高随低氯PCBs (Aroclor 1242)浓度增加而增加、随高氯PCBs (Aroclor 1254)浓度增加而减小, 但均高于对照, 表明PCBs处理对大金发藓的生长具有一定的促进作用。PCBs处理组大金发藓叶绿素a、b以及叶绿素a + b含量较对照组有所增加, 叶绿素a/b值与对照组相比基本没有变化。PCBs处理组大金发藓膜脂过氧化产物丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性与对照组相比无显著差异, 谷胱甘肽含量较对照组显著增加, 表明谷胱甘肽在大金发藓体内活性氧清除过程中起重要作用。总体来看, 大金发藓能在所设浓度的PCBs范围内正常生长, 对PCBs有较强的耐性。     

中国莲（Nelumbo nucifera）幼苗抗氧化系统对砷胁迫的响应

为了研究中国莲（Nelumbo nucifera）抗氧化系统对砷胁迫的响应,研究比较了两种不同价态无机砷As（Ⅲ）和砷As（V）对中国莲幼苗可溶性蛋白含量、丙二醛（MDA）含量以及抗氧化系统的影响。结果表明,中国莲幼苗中MDA和可溶性蛋白质含量随砷浓度的增加呈现先升高后降低的趋势。中国莲幼苗的MDA和蛋白质含量受As（V）的影响不如As（11]）敏感。抗氧化系统酶中,超氧化物歧化酶（SOD）对砷处理最敏感,当As（11I）浓度在2．5pmol／L和As（V）浓度在100μmol／L时,SOD酶活性显著高于对照组。过氧化物酶（POD）在As（Ⅲ）处理浓度为10umol／L时就出现显著上升,相对而言,过氧化氢酶（CAT）对As（V）比较敏感。实验结果表明,随着浓度的增加,砷对幼苗产生的氧化胁迫导致SOD、CAT和POD三种酶活性有所增加,以配合清除细胞内的活性氧自由基（ROS）,维持细胞代谢的稳定。本研究为进一步研究砷胁迫下莲的生理和生长变化、以及莲的培育和移植提供了部分基础数据。     

复合重金属胁迫对两种藓类植物生理特性的影响

研究混合金属离子(Zn2+,Cu2+,Pb2+和Cd2+)溶液对东亚砂藓(Racomitrium japonicum)和拟垂枝藓(Rhytidiadelphus squarrosus)的膜系统、光合系统的损伤情况及其抗氧化酶系统的变化。结果表明:随着处理重金属浓度的增加,两种藓类植物体中的游离脯氨酸含量先降后升高再下降;丙二醛含量具应激效应;SOD、POD和CAT活性在低浓度下升高(东亚砂藓≤50μmol.L-1,拟垂枝藓≤30μmol.L-1)。在高浓度下降低(东亚砂藓50μmo.lL-1,拟垂枝藓30μmol.L-1);可溶性蛋白含量在东亚砂藓中表现为降低-升高-降低,而拟垂枝藓先升后降;叶绿素含量呈抑制效应。拟垂枝藓的生理变化较东亚砂藓明显,更有利于检测重金属的污染。     

甲硫氨酸诱导高Hcy血症的抗氧化作用研究

为探讨甲硫氨酸在诱导高Hcy血症过程中的抗氧化作用,将Wistar大鼠随机分为正常组和1%甲硫氨酸组,喂养6周后,采用高效液相色谱法测定血清中同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽含量(GSH),全自动氨基酸分析仪测定蛋氨酸和牛磺酸含量,转氨酶活性采用试剂盒测定。肝组织丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法,黄嘌呤氧化酶法和比色法测定肝组织超氧化物歧化酶(SOD)活性、总抗氧化能力(FRAP值)和还原性谷胱甘肽含量。结果表明,1%甲硫氨酸组血清Hcy和牛磺酸含量分别为3.56±0.68μmol·L-1和568.68±57.02μmol·L-1,较正常组显著升高(p<0.05)。1%甲硫氨酸组肝组织GSH含量和SOD活性分别为132.19±25.49mg·g-1和6.86±1.46U·mg-1,较正常组103.97±16.30mg·g-1和5.01±1.24U·mg-1显著升高(p<0.05)。1%甲硫氨酸组较正常组肝组织FRAP值亦升高而MDA含量降低。结果表明,甲硫氨酸在诱导高Hcy血症过程中同时具有抗氧化作用。     

不同成熟度树葡萄果实醇提取物抗氧化和抑制α-葡萄糖苷酶活性研究

为探究树葡萄果皮和种籽的抗氧化和对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用,采用比色法测定了不同成熟度树葡萄果皮和种籽70%乙醇提取物的总多酚和总黄酮含量,并分析了他们与抗氧化活性和α-葡萄糖苷酶活性抑制作用的相关性。结果表明,绿果皮的总多酚含量最高(95.96 mg g~(-1) DW),红果皮的最低(18.31 mg g~(-1) DW);绿果籽的总黄酮含量最高(43.48 mg g~(-1) DW),紫果籽的最低(16.50 mg g~(-1) DW);抗氧化活性及对α-葡萄糖苷酶活性抑制作用均以绿果皮的最强,紫果籽的最弱。树葡萄果皮/籽清除·OH自由基能力均高于抗坏血酸,对α-葡萄糖苷酶活性抑制作用均强于阿卡波糖;其总多酚和总黄酮含量与抗氧化能力显著正相关(P0.05),抗氧化能力与对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用呈显著正相关(P0.05)。因此,树葡萄绿果的总多酚及总黄酮含量较高,抗氧化活性、对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用较强,可用于天然抗氧化剂和α-葡萄糖苷酶抑制剂的开发。     

不同渗氧能力水稻品种对砷的耐性和积累

水稻是目前世界上(尤其是东南亚)最主要的粮食作物之一,也是砷(As)通过食物链进入人体的主要途径。日益加剧的土壤砷污染,严重影响了稻米的产量和品质,进而威胁着人体健康。通过温室实验,研究CNT 87059-3、玉香油占和巴西陆稻3种不同渗氧能力的水稻品种在不同砷浓度处理下的生长情况和砷积累特征,结果表明:(1)渗氧能力强的玉香油占砷耐性指数最高,砷处理浓度为2 mg/L时耐性指数高达0.71,而CNT 87059-3的耐性指数为0.55,巴西陆稻仅有0.17;(2)随着砷处理浓度的升高,3种水稻品种的生物量呈现下降趋势,但渗氧能力强的玉香油占较其它两品种生物量的下降幅度小;(3)在不同砷浓度处理下水稻地下部分的砷含量有显著性差异(P0.001),且同种砷浓度处理下不同水稻品种的地下部分砷含量也存在显著性差异(P0.01),渗氧能力较强的水稻品种与渗氧能力较弱的品种相比能显著降低砷在根部(地下部分)的积累。水稻渗氧能力与其砷耐性和砷积累有显著相关性,渗氧能力越强,水稻的砷耐性越强,砷的积累量越少。因此,通过筛选渗氧能力强的水稻品种,有望降低污染农田水稻的砷含量和健康风险。     

内生真菌ZPRa-R-1对红景天中关键信号分子及主要次生代谢物的影响

研究内生真菌ZPRa-R~(-1)对大花红景天组培苗中信号分子NO,SA和H_2O_2,及主要次生代谢物酪醇(p-tyrosol)和红景天苷(salidroside)积累的影响。分别采用Greiss试剂法、RP-HPLC荧光法、硫酸钛法检测NO,SA和H_2O_2等信号分子;采用分光光度法检测关键酶PAL和CA4H的活性;采用RP-HPLC检测酪醇和红景天苷。ZPRa-R~(-1)接种于红景天,首先引起宿主信号分子NO含量增高,其次是SA和H_2O_2,它们达到最大值的时间分别是共生后第8,10和12 d,含量分别为0.193μmol·g~(-1),0.062μg·g~(-1),0.092μmol·g~(-1);关键酶PAL和CA4H活性最大值分别为166.400 U·g~(-1)和0.625 U·g~(-1)·h~(-1),分别是对照组的8和1.5倍,最终引起酪醇和红景天苷的积累效应,在第8和10 d达到最大值,含量分别为8.656和0.498 mg·g~(-1),是对照组的7和2.8倍。研究结果表明内生真菌ZPRa-R~(-1)能通过诱导激活宿主信号分子网络系统,引起关键酶活性的变化,进而调控酪醇和红景天苷等次生代谢物的积累。     

三种苔藓植物对模拟N沉降的生理响应

该文研究了华南地区常见的3种苔藓植物大灰藓(Hypnum plumaeforme)、刺边小金发藓拟刺亚种(Pogonatum cirratum subsp. fuscatum)和石地钱(Reboulia hemisphaerica)在模拟N沉降条件下碳氮代谢的响应特征, 探讨了N沉降对这3种苔藓植物生长的影响。结果表明: 3种植物对N沉降的响应存在差异。大灰藓在加氮浓度为0 ~ 60 kg N·hm^-2的范围内, 光合速率、淀粉、可溶性糖、总氮及可溶性蛋白的含量均随加氮浓度的升高而上升; 对照条件下NR(硝酸还原酶)可诱导活性很高, 表明其对氮的需求强烈; 膜K⁺渗漏在加氮浓度为20 kg N·hm^-2时高于对照, 但更高的加氮浓度下并未使其进一步上升。刺边小金发藓拟刺亚种在加氮浓度为0~40 kg N·hm^-2的范围内, 碳氮代谢的多数指标的变化趋势与大灰藓相似, 但当N沉降高于40 kg N·hm^-2时, 呈现相反的变化趋势; 在对照条件下具一定的NR可诱导活性, 但人工加氮使其可诱导活性急剧下降。石地钱的可溶性糖及可溶性蛋白含量在不同处理条件下变化不明显, 但光合速率和淀粉含量在加氮浓度为20和40 kg N·hm^-2时低于对照及加氮浓度为60 kg N·hm^-2时, 而植物总氮含量的变化趋势刚好相反; NR固有活性及可诱导活性在各种N处理条件下均极低, 显示其对NO₃^-利用率低。刺边小金发藓拟刺亚种和石地钱的膜K⁺渗漏仅在60 kg N·hm^-2处理时显著上升。     

外源磷或有机质对板蓝根吸收转运砷的影响

采用土壤培养方法,研究了不同含砷水平土壤中添加外源磷或有机质对砷在板蓝根地下部和地上部累积与分配的影响。结果表明,在外源添加磷或者有机质的情况下,与自然土相比含砷土对板蓝根的生长有一定的促进作用;在自然土(13.4 mg/kg)中,外源磷没有明显影响板蓝根地下部对砷的累积,却显著降低了砷由地下部向地上部的转运,并且添加200 mg P2 O5/kg显著降低了砷在地上部的累积。然而,在含砷土(33.4 mg/kg)中,100 mg P2O5/kg处理显著降低了砷在地下部的累积,但随磷用量的增加反而促进了地下部砷的累积;在添加有机质试验中,10 g/kg的有机质显著降低了自然土中板蓝根地下部和地上部对砷的累积,并且砷的吸收能力也明显下降。在含砷土(23.4 mg/kg)中,添加5 g/kg的有机质不仅降低了砷在板蓝根中的富集,而且降低了其对砷的吸收能力,提高了砷由地下部向地上部的转运,但是随着有机质施用量增至10 g/kg,地下部砷含量及其吸收砷的能力均有一定程度的增大。因此,在砷水平较低的自然土壤上种植板蓝根添加200 mg P2O5/kg和10 g/kg的有机质是控制砷在该草药体内积累的适宜用量,而在砷水平较高的土壤上100 mg P2O5/kg和5 g/kg的有机质是降低板蓝根体内砷累积的适宜用量。     

火龙果花、茎的活性物质及其抗氧化能力分析

为了解火龙果花和茎中活性物质及其抗氧化能力差异,以自花授粉和人工授粉红肉火龙果花和茎为试材,测定其花和茎的活性物质含量和体外抗氧化能力。结果显示:自花授粉火龙果花瓣中多糖含量、茎中抗坏血酸和总酚含量显著高于自身各部位和人工授粉(P 0. 05);自花授粉茎中可滴定酸含量显著高于其花中各部位(P 0. 05),人工授粉花萼中可滴定酸、多糖、可溶性蛋白质含量和ABTS自由基清除能力显著高于其它部位(P 0. 05),人工授粉雌蕊中抗坏血酸、总黄酮、总酚含量、总还原力、FRAP和DPPH自由基清除能力显著高于其他各部位(P 0. 05);相关性分析发现总黄酮含量与总还原力、FRAP、DPPH呈现极显著正相关性。两种授粉方式红肉火龙果各部位均含有较高的活性物质和抗氧化能力,但授粉方式和部位间存在显著差异,建议有针对性合理开发利用。     

镉对超富集植物滇苦菜抗氧化系统的影响

采用水培实验,研究镉(Cd)对一种新发现的Cd超富集植物——滇苦菜抗氧化系统的影响。结果表明,中、低浓度Cd(1-10μmol.L-1)处理下滇苦菜生物量与对照无显著差异,而高浓度Cd(50-100μmol.L-1)抑制了滇苦菜的生长,整株生物量比对照降低了72%和86%。10μmol.L-1Cd处理下地上部Cd浓度达到270mg·kg-1(干重),转运系数为1.41,符合超富集植物的特征。滇苦菜地上部Cd富集浓度最高达3919mg·kg-1,且64%-87%的Cd分布在地上部。中、低浓度Cd(1-10μmol.L-1)胁迫下,滇苦菜的丙二醛(MDA)和H2O2含量、超氧阴离子自由基(O2.-)产生速率及各抗氧化酶活性与对照没有显著差异。但高浓度Cd(50-100μmol.L-1)胁迫下,地上部MDA、H2O2含量和O2.-产生速率比对照分别提高了5-17、1.6-6倍和2.9-7.2倍,地下部分别提高了1-5、1.4倍和9.5-11倍。同时,高浓度Cd处理下地上部和地下部超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性以及地上部谷胱甘肽(GSH)含量显著上升,但谷胱甘肽还原酶(GR)和过氧化氢酶(CAT)活性变化不明显。研究表明,滇苦菜对Cd有较强的富集和转运能力。中、低浓度Cd处理未对滇苦菜造成明显的氧化胁迫,高浓度Cd处理时滇苦菜地上部与地下部均受到氧化胁迫,但对抗氧化胁迫的响应方式不同。     

科尔沁沙地主要植物细根和叶片碳、氮、磷化学计量特征

弄清半干旱区植物叶片和细根的碳(C)、氮(N)、磷(P)元素的化学计量特征及其关联性对于认识植物C、N、P元素之间的交互作用及平衡制约关系、植物的养分利用策略,以及对全球变化的响应具有重要的意义。该研究对科尔沁沙地60种主要植物叶片和细根的C含量、N含量、P含量、C:N、C:P、N:P的差异性及其相关性进行了研究。结果表明:1)科尔沁沙地60种主要植物叶片平均C含量、N含量、P含量和C:N:P分别为424.20 mg·g~(-1)、25.60 mg·g~(-1)、2.10 mg·g~(-1)和202:12:1。细根平均C含量、N含量、P含量和C:N:P分别为434.03 mg·g~(-1)、13.54 mg·g~(-1)、1.13 mg·g~(-1)和384:12:1。细根N、P含量近似等于叶片平均N、P含量的1/2;叶片与细根的N:P并无显著差异,具有明显的保守性,反映了植物地上和地下养分吸收与分配比例的一致性;2)不同生活型植物间叶片和细根的C、N、P含量及其化学计量比存在显著差异,杂类草植物具有较高的叶片N、P含量,禾草类植物具有较高的叶片C:N和C:P,一年生杂类草和禾草类植物叶片的N:P较低。与非豆科植物相比,豆科植物具有较高的C、N含量和较低的C:N,表明不同生活型植物对养分的适应策略不同;3)相关分析表明,叶片和细根的N、P含量间显著正相关,细根C含量与N含量之间以及C含量与P含量之间显著负相关,表明植物体内这3种元素之间存在相互作用;4)科尔沁沙地植物叶片和细根间的C、N、P含量及化学计量比均有显著的正相关关系,说明植物光合产物和养分在地上和地下部分之间分配具有平行的比例关系,但不同生活型植物叶片和细根之间元素含量的相关性存在一定差异,这可能与不同生活型植物的养分利用效率有关。